R&D자료

개요]

시료에 적외선을 조사하면 쌍극자 모멘트가 변화하여, 분자골격의 진동이나 회전에 대응하는 공명에너지를 흡수함

적외선이 시료와 상호작용할 때 발생하는 분자 진동에 따라 특정 주파수가 흡수되는 원리를 이용

광원, 간섭계, 푸리에 변환(Fourier transform), 검출기로 구성되며, 시료를 통과한 적외선의 투과 스펙트럼을 분석하여 분자의 '지문'과 같은 고유한 구조 정보를 얻는다.

기존의 IR 분광법과 달리 모든 파장 대역을 동시에 측정하여 더 빠르고 높은 감도와 해상도를 제공

많은 화합물의 FTIR(Fourier Transform Infrared Spectrometer) 스펙트럼은 각 물질마다 고유한 스펙트럼을 갖게 되어, 지문(fingerprint)과 같은 역할을 하게 됨

FTIR은 유기 물질의 구조분석, 재질분석, 정성분석에 가장 효과적인 방법

투과모드(Film 및 KBr pellet법), 반사모드(ATR: Attenuated total reflection) 모두 가능.

유기/무기 화합물을 구성하는 기본 특성 흡수 띠를 이용하여 미지 시료의 정성이나 정량 구조 분석을 수행할 수 있음

분말, 액상, 필름, 다양한 형태의 고체 등 대부분의 시료가 소량으로도(분말기준 1g) 분석이 가능합니다.

소량 시료 분석: 적은 양의 시료만으로도 분석이 가능.

높은 정확도와 신뢰성: 정확하고 신뢰성 있는 분석 결과를 제공.

광범위한 적용성: 유기/무기 화합물 분석이 가능하며, 고체, 액체 등 다양한 형태의 시료를 분석할 수 있음.

[측정원리]

적외선 조사 및 간섭 발생:

적외선 광원에서 나온 빛이 간섭계(Michelson 간섭계 등)를 통과합니다.

간섭계 내에서 빛은 두 갈래로 나뉘어 이동하다가 다시 합쳐지면서 서로 간섭을 일으킴.

이 과정에서 이동 거리가 다른 두 빛은 위상 차이를 갖게 되고, 이는 간섭 신호의 강도를 변화시킴.

시료 흡수 및 투과:

간섭계를 통과한 적외선이 분석 대상 시료에 조사.

시료는 자신의 분자 구조에 따라 특정 주파수의 적외선 에너지를 흡수하여 분자 결합을 진동.

흡수되지 않고 투과된 적외선이 검출기로 도달.

인터페로그램 생성 및 푸리에 변환:

검출기는 시료를 통과한 빛의 강도를 시간에 따라 측정하여 인터페로그램을 생성.

이 인터페로그램은 모든 파장의 정보가 겹쳐진 복잡한 신호입니다.

푸리에 변환 수학적 기법을 사용하여 인터페로그램을 파장별 스펙트럼으로 분해합니다.

스펙트럼 해석:

최종적으로 얻어진 적외선 스펙트럼은 각 파수(波数)에 해당하는 빛의 흡수 정도를 나타냅니다.

이는 분자의 고유한 '지문'처럼 작용하며, 분자의 작용기나 구조적 특징에 대한 정보를 제공합니다

[응용분야]

제약, 식품, 환경 모니터링, 재료 과학, 법의학 등 다양한 산업 및 분야에서 물질의 분자 구조 분석, 품질 관리, 오염물질 검출 등에 활용

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